CPOA - Support TD 3

Version corrigée

Cette version comporte des indications pour les réponses aux exercices.

PreReq

1. Je sais programmer en Java. 2. J’ai conscience qu’il faut réfléchir avant de se lancer dans le codage. 3. Je maîtrise les concepts objet de base (héritage, polymorphisme, …). 4. J’ai compris ce qu’est un patron et j’ai grand soif d’en apprendre d’autres que Strategy et Singleton

ObjTD

Aborder le patron fabrique.

Durée

1 TD et 2 TP de 1,5h (sur 2 semaines).

1. Rappel du cours

N’hésitez pas à (re)lire régulièrement le Support de Cours.

2. La pizzeria O’Reilly

Vous êtes embauché dans une pizzeria pour faire … de l’informatique!

Le stagiaire de l’an dernier qui avait travaillé sur le code est parti avec la caisse (de Chianti). Vous n’avez à votre disposition sur :

Soit le code de départ suivant :

/**
 * @author bruel (from O'Reilly Head-First series)
 */
public class Pizzeria {

	public Pizza commanderPizza(String type) {

		Pizza pizza;

		if (type.equals("fromage")) {
			pizza = new PizzaFromage();
		} else if (type.equals("grecque")) {
			pizza = new PizzaGrecque();
		} else {
			pizza = new PizzaPoivrons();
		}

		pizza.preparer();
		pizza.cuire();
		pizza.couper();
		pizza.emballer();

		return pizza;
		}
}

L’ébauche de diagramme de classe des pizzas suivant :

Le bout de code de test suivant :

Pizzeria boutiqueBrest = new Pizzeria();
boutiqueBrest.commanderPizza("fromage");
...
Pizzeria boutiqueStrasbourg = new Pizzeria();
boutiqueStrasbourg.commanderPizza("grecque");

QUESTION

Identifiez ce qui varie dans ce code (si la pression du marché fait ajouter des pizzas à la carte ou si une pizza n’a plus de succès et doit disparaître, etc.).
Isolez dans une classe SimpleFabriqueDePizzas ce code.
Réalisez le diagramme de classe obtenu.
Quel est l’avantage de procéder ainsi ? Ne transfère-t’on pas simplement le problème à un autre objet ?

Bien sûr vous héritez de cet horrible "if then else" et dans votre implémentation en TP vous remplacerez ce code avantageusement par un "switch case" et utilisez une enum comme vu en cours.

Solution

Le if à remplacer par un pizza = fabrique.creerPizza(type); et on ajoute le code suivant dans la classe :
```
	SimpleFabriqueDePizzas fabrique;

	public Pizzeria(SimpleFabriqueDePizzas fabrique) {
		this.fabrique = fabrique;
	}
```
Faire remarquer que la pizza n’est plus la propriété de la pizzeria, mais de la fabrique!

Code de SimpleFabriqueDePizzas

/**
 * @author bruel
 * @depend - new - Pizza
 */
public class SimpleFabriqueDePizzas {

	public Pizza creerPizza(String type) {
		Pizza pizza;

		if (type.equals("fromage")) {
			pizza = new PizzaFromage();
		} else if (type.equals("saumon")) {
			pizza = new PizzaSaumon();
		} else if (type.equals("royale")) {
			pizza = new PizzaRoyale();
		} else {
			pizza = new PizzaVegetarienne();
		}

		return pizza;
	}

}

Diagramme de classe :
En encapsulant la création des pizzas dans une seule classe, nous n’avons plus qu’un seul endroit auquel apporter des modifications quand l’implémentation change.

3. On y est presque…

Nous sommes arrivés à une situation propre, qui s’apparente à un patron de conception. Mais avant d’en arriver à la définition du patron lui-même, nous allons améliorer un peu les choses.

3.1. Succès des pizzerias O’Reilly : les franchises

Plusieurs villes veulent ouvrir des pizzerias comme la votre. Votre patron, très content de vos programmes souhaite imposer à toutes les futures pizzerias d’utiliser vos codes.

Le problème : les pizzas au fromage de Starsbourg sont différentes des pizzas aux fromages de Corse!

QUESTION

Proposez une solution où SimpleFabriqueDePizzas serait une classe abstraite.

Solution

Simplement ajouter abstract, créer plusieurs sous-classes et avoir une utilisation du style :

SimpleFabriqueDePizzas fabriqueBrest = new FabriqueDePizzasBrest();
Pizzeria boutiqueBrest = new Pizzeria(fabriqueBrest);
boutiqueBrest.commander("Végétarienne");
...
SimpleFabriqueDePizzas fabriqueStrasbourg = new FabriqueDePizzasStrasbourg();
Pizzeria boutiqueStrasbourg = new Pizzeria(fabriqueStrasbourg);
boutiqueStrasbourg.commander("Végétarienne");

3.2. La dérive : chacun travaille comme il l’entend!

Les pizzerias utilisent bien vos fabriques mais ont changé les procédures : certains ne coupent pas les pizzas, changent les temps de cuissons, et les pizzerias O’Reilly perdent leur identité. Il nous faut restructurer les pizzerias.

Un consultant italien payé fort cher (heureusement en pizzas!) propose de revenir à la structure suivante :

public abstract class Pizzeria {
	public final Pizza commanderPizza(String type) {
		Pizza pizza;

		pizza = creerPizza(type);
		pizza.preparer();
		pizza.cuire();
		pizza.couper();
		pizza.emballer();

		return pizza;
	}

	....... Pizza creerPizza(String type);
}

QUESTION

Quelles sont les différences avec notre conception actuelle?

Solution

Pizzeria est maintenant abstraite (vous allez voir pourquoi ci-dessous).
Maintenant, commanderPizza() est de nouveau un appel à une méthode de Pizzeria et non à un objet fabrique.
Notre "méthode de fabrication" est maintenant abstraite dans Pizzeria.
Et nous avons transféré la fonctionnalité de notre objet fabrique à cette méthode.

3.3. Laisser les sous-classes décider

QUESTION

Dans le schéma suivant, placez les méthodes au bon endroit de façon à ce que les procédures soient respectées tout en ayant des pizzas à variantes "régionales".

Solution

Chaque sous-classe redéfinit la méthode creerPizza(), tandis que toutes les sous-classes utilisent la méthode commanderPizza() définie dans Pizzeria.

Voici un exemple de Pizzeria concrète :

public class PizzeriaBrest extends Pizzeria {
	Pizza creerPizza(String item) {
	if (choix.equals("fromage")) {
		return new PizzaFromageStyleBrest();
		} else if (choix.equals("vegetarienne")) {
		return new PizzaVegetarienneStyleBrest();
		} else if (choix.equals("fruitsDeMer")) {
		return new PizzaFruitsDeMerStyleBrest();
		} else if (choix.equals("poivrons")) {
		return new PizzaPoivronsStyleBrest();
		} else
		return null;
	}
}

3.4. Déclarer une méthode de fabrique

Rien qu’en apportant une ou deux transformations à Pizzeria, nous sommes passés d’un objet gérant l’instanciation de nos classes concrètes à un ensemble de sous-classes qui assument maintenant cette responsabilité.

QUESTION

Quelle est la déclaration exacte de la méthode creerPizza() de la classe Pizzeria ?

Solution

protected abstract Pizza creerPizza(String type);

protected abstract : Comme une méthode de fabrication est abstraite, on compte sur les sous-classes pour gérer la création des objets.
Pizza : Une méthode de fabrication retourne un Produit qu’on utilise généralement dans les méthodes définies dans la superclasse.
creerPizza: Une méthode de fabrique isole le client (le code de la superclasse, tel commanderPizza() : elle lui évite de devoir connaître la sorte de Produit concret qui est réellement créée.

3.5. Récapitulons

QUESTION

Donnez le diagramme de séquence d’une "commande de pizza au fromage de type Strasbourg".

Solution

Vous implémenterez les classes manquantes en TP.

4. Le patron Fabrique (simple)

Nous y sommes, vous venez de décortiquer le patron Fabrique Simple

Design pattern : Fabrique (simple)

Fabrique (simple) définit une interface pour la création d’un objet, mais en laissant à des sous-classes le choix des classes à instancier (voir aussi Fabrique abstraite).

Figure 1. Modèle UML du patron Fabrique

Figure 2. Quelques exemples de description du patron Fabrique

Pour aller plus loin

Et les pizzas dans tout ça !?

QUESTION

Proposez un diagramme de classe UML pour les pizzas (classes, attributs et méthodes).

Solution

Exemple de code pour Pizza :

public abstract class Pizza {
	private String nom;
	private String pate;
	private String sauce;
	private ArrayList <Ingredient> garnitures = new ArrayList<>();

	public void preparer() {
		System.out.println("Préparation de " + nom);
		System.out.println("Étalage de la pâte...");
		System.out.println("Ajout de la sauce...");
		System.out.println("Ajout des garnitures: ");
		for (int i = 0; i < garnitures.size(); i++) {
			System.out.println(" " + garnitures.get(i));
		}
	}
	public void cuire() {
		System.out.println("Cuisson 25 minutes à 180°");
	}
	public void couper() {
		System.out.println("Découpage en parts triangulaires");
	}
	public void emballer() {
		System.out.println("Emballage dans une boîte officielle");
	}
	public String getNom() {
		return nom;
	}
}

Et sans patron, ça donne quoi ?

Un stagiaire de l’an dernier (les patrons n’étaient pas au programme du PPN!) a réalisé l’an dernier le programme suivant :

public class PizzeriaDependante {
	public Pizza creerPizza(String style, String type) {
		Pizza pizza = null;

		if (style.equals("Brest")) {
			if (type.equals("fromage")) {
				pizza = new PizzaFromageStyleBrest();
			} else if (type.equals("vegetarienne")) {
				pizza = new PizzaVegetarienneStyleBrest();
			} else if (type.equals("fruitsDeMer")) {
				pizza = new PizzaFruitsDeMerStyleBrest();
			} else if (type.equals("poivrons")) {
				pizza = new PizzaPoivronsStyleBrest();
			}
		} else if (style.equals("Strasbourg")) {
			if (type.equals("fromage")) {
				pizza = new PizzaFromageStyleStrasbourg();
			} else if (type.equals("vegetarienne")) {
				pizza = new PizzaVegetarienneStyleStrasbourg();
			} else if (type.equals("fruitsDeMer")) {
				pizza = new PizzaFruitsDeMerStyleStrasbourg();
			} else if (type.equals("poivrons")) {
				pizza = new PizzaPoivronsStyleStrasbourg();
			}
		} else {
			System.out.println("Erreur : type de pizza invalide");
			return null;
		}
		pizza.preparer(); pizza.cuire(); pizza.couper(); pizza.emballer();
		return pizza;
	}
}

QUESTION

Faites le compte du nombre de classes concrètes dont cette classe dépend.
Et si vous ajoutez des pizzas de style Marseille à cette Pizzeria ?

Solution

8
12

À comparer aux 2 (fabrique et pizza) des Pizzérias avec Fabrique

Problème du main de test du jeu d’aventure

Vous avez sûrement dans votre main de l’application de jeu d’aventure une partie du code ressamblant à ceci :

Adaptation des comportements à la situation

if (choix.equals("Epee")) {
	perso.setArme(new ComportementEpee());
}
else if (choix.equals("Arc")) {
	perso.setArme(new ComportementArc());
	else if ...
	...
}

Ce code est peu adaptatif et va soufrir des évolutions, par exemple :

changement de la liste des armes possibles
rajouter des if then else à chaque nouvelle arme
suppression de certaines armes
…

QUESTION(s)

Isoler ce code dans une classe SimpleFabriqueArme qui possèdera une méthode creerComportementArme(String type) qui retourne le comportement adapté en fonction du paramètre reçu.
Donnez le diagramme de classe UML™ de la nouvelle organisation.

Donnez le diagramme de séquence du main. Par exemple avec le code de test suivant :

Chevalier perso = new Chevalier("JMI");

SimpleFabriqueArme fabrique = new SimpleFabriqueArme();
ComportementArme c = fabrique.creerComportementArme("Epee");

perso.setArme(c);
perso.frapper();

Solution

Implémentation

Extrait de FabriqueArme.java

public class SimpleFabriqueArme {
	public ComportementArme creerComportementArme(String type) {
		ComportementArme compAdequat = null;
		if (type.equals("Epee")) {
			compAdequat = new ComportementEpee();
		}
		else if (type.equals("Arc")) {
			compAdequat = new ComportementArc();
		}
		else compAdequat = new ComportementArmeless();
		return compAdequat;
	}
}

Diagramme de classe de la fabrique de comportements d’armes
Diagramme de séquence du main.

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